Answer Linux memory management

[李順河]

Hi All,

             This is my answer :

             以下是我工研院同事問的問題 :

我目前想要進行的實驗是將記憶體(RAM)中的 page 完整 copy 到另一個 page.

就我所知除了 page content copy, 還要更新 memory management 中關於 source/destination pages 的相關資料, 包括:

1. reference 到 source page 的所有 page tables 要 update 成 destination page 的 pfn

2. 兩個 page 所在的 zone 管理 page 狀態的資料更新

3. 兩個 page 的 virtual address vs. physical address 的 mapping

我的問題是:

1. 除此上述資料需要更新之外還有別的嗎?

   => 我還要 check 看看

   

2. 有無現成函式即可使用或小改

   => 我還要 check 看看

3. 如何用 pfn 或 page 反推 page table or zone

   => 1. address = pfn_to_virt();

      2. pgd = pgd_offset(mm, address);

      3. pud = pud_alloc(mm, pgd, address);

      4. pmd = pmd_alloc(mm, pud, address);

      5. pte = pte_alloc_map(mm, pmd, address);

      可參考 ./mm/memory.c 中的 handle_mm_fault()

4. kernel 在哪裡將 process or task 所用的 page 納入其 page table 中, 意即 process/task ID 如何和 page(pfn) 勾起來?

   => 1. Process 的 address space 是在 exec() 中先建立好 stack, heap, code, data and bss 的 VMA

      2. 當 process 要讀寫一個 (VA) address 時會產生一個 page fault, 此時會呼叫 do_page_fault()

      3. do_page_fault() 會在呼叫 handle_mm_fault() 去建立第一, 二層的 page table

      4. 之後在呼叫 handle_pte_fault() 判斷是 do_linear_fault(), do_anonymous_page(), do_nonlinear_fault(), 

         do_swap_page(), or do_wp_page().

      5. 如果是 do_anonymous_page(), 就會先 allocate page frame, 在把 pte 和 此 page frame link

         在一起. 

Best Regards,

        River

---------- 轉寄的郵件 ----------
寄件者： 李順河 <downri...@gmail.com>
日期： 2012年6月22日下午6:16
主旨： Fwd: Linux memory management
收件者： jay...@itri.org.tw


子傑,

          這是我們 kernel group 的成員回答的內容.

          我下星期一之前會在回答您的問題.

   Best regards,

         River

---------- 轉寄的郵件 ----------
寄件者： Spark <spark....@gmail.com>
日期： 2012年6月21日下午4:23
主旨： Re: Linux memory management
收件者： tw-linux-ke...@googlegroups.com

印象中，KERNEL 有個 pfn_to_virt( ) / virt_to_pfn( ) API

利用 PAGE_SHIFT 定義的 bit 作 shift

EX:

bit 12~31 : PFN

bit 11~0 : offset

可以參考 kernel source 

如果是arm 可以由 CP15 找出 Translation Table Base Addr

（可能會有兩級轉換表）

可以找出page對應情況

李順河 <downri...@gmail.com> 於 2012年6月21日下午2:46 寫道：

Dear All,

                   這是我工研院以前同事問我的問題.

                   大家可以幫忙想一下囉. :)

                   Thanks.

      Best Regards,

             River

    

                  

---------- 轉寄的郵件 ----------
寄件者： <jay...@itri.org.tw>
日期： 2012年6月21日下午2:34
主旨： Linux memory management
收件者： downri...@gmail.com

順河,

我目前想要進行的實驗是將記憶體(RAM)中的 page 完整 copy 到另一個 page.

就我所知除了 page content copy, 還要更新 memory management 中關於 source/destination pages 的相關資料, 包括:

1. reference 到 source page 的所有 page tables 要 update 成 destination page 的 pfn

2. 兩個 page 所在的 zone 管理 page 狀態的資料更新

3. 兩個 page 的 virtual address vs. physical address 的 mapping

我的問題是:

1. 除此上述資料需要更新之外還有別的嗎?

2. 有無現成函式即可使用或小改

3. 如何用 pfn 或 page 反推 page table or zone

4. kernel 在哪裡將 process or task 所用的 page 納入其 page table 中, 意即 process/task ID 如何和 page(pfn) 勾起來?

 

煩請不吝指教, 謝謝

 

 

沈子傑

工研院資通所(ITRI/ICL)
處理器與應用組(Embedded Software Dept.)
嵌入式系統軟體部(Processor & Application Division)
TEL: 03-5914637
E-mail: jay...@itri.org.tw
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